Question

I．测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）．器材：量程3V的理想电压表，量程0.5A的电流表

I．测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）．器材：量程3V的理想电压表，量程0.5A的电流表（具有一定内阻），固定电阻R=4Ω，滑动变阻器R′，电键K，导线若干．①画出实验电路原理图．图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出．②实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2．则可求出E=______，r=______．（用I1、I2、U1、U2及R表示）II．在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度l=0.810m．金属丝的电阻大约为4Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．①从图中读出金属丝的直径为______mm．②在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：A．直流电源：电动势约4.5V，内阻很小；B．电流表A1：量程0～0.6A，内阻0.125Ω；C．电流表A2：量程0～3.0A，内阻0.025Ω；D．电压表V：量程0～3V，内阻3kΩ；E．滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；F．滑动变阻器R2：最大阻值50Ω；G．开关、导线等．③尽可能提高测量的精度，则在可供选择的器材中，应该选用的电流表是______，应该选用的滑动变阻器是______．④根据所选的器材，在如图所示的方框中画出实验电路图．⑤若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为______Ω?m．（保留一位有效数字）

Answer 1

解：I．本实验采用限流接法，即将滑动变阻器、电源、电流表串联；电压表并联在电源两端；本题由于电源电压较大，故应加入保护电阻；答案如图所示；   
由闭合电路欧姆定律可知：
U₁=E-I₁r′
U₂=E-I₂r′
联立解得：E=

I1U2?I2U1

I1?I2

； r′=

U2?U1

I1?I2

由于r′中含有保护电阻，故电源的电阻应为：r=r′-R=

U2?U1

I1?I2

?R
II．固定刻度读数：0.5mm；可动刻度读数0.01mm×2.0=0.020mm；
故螺旋测微器读数为：0.520mm；
为减小读数误差，选小量程电流表，故选电流表A₁：量程0～0.6A，内阻0.125Ω；
滑动变阻器的特点是：电阻大的调节精度低，电阻变化快，操作不方便，故选小电阻的，即选E；
伏安法测电阻时，测量较大电阻用安培表内接法，测量较小电阻用安培表外接法，本题待测电阻与安培表电阻相接进，故采用安培表外接法，电路图如图所示；
根据R=ρ

l

s

得：ρ=

Rs

l

＝

4.1×π( 0.00052 2 )2

0.81

Ω?m=1×10^-6Ω?m．
故答案为：I．①如图所示；②

I1U2?I2U1

I1?I2

，

U2?U1

I1?I2

?R
II．①0.520； ③A₁；R₁    ④如图所示；⑤1×10^-6